“我們不能再走過(guò)去規(guī)劃的老路了！”在11月19日聯(lián)合國(guó)世界地理信息大會(huì)人工智能與未來(lái)城市空間規(guī)劃論壇上，同濟(jì)大學(xué)副校長(zhǎng)吳志強(qiáng)提高了語(yǔ)調(diào)。

“長(zhǎng)久以來(lái)，我國(guó)規(guī)劃和世界規(guī)劃一樣，有兩種思路。一種是理想導(dǎo)向，理想引導(dǎo)我們?nèi)?chuàng)造一個(gè)美好的城市。但是現(xiàn)實(shí)很殘酷，到了工業(yè)革命后，規(guī)劃有了第二種思路，那就是問(wèn)題導(dǎo)向，大量的問(wèn)題驅(qū)使我們?nèi)ソ鉀Q難題。”

吳志強(qiáng)認(rèn)為，今天我們應(yīng)該有一條新的思路，那就是按照城市自身發(fā)展的規(guī)律來(lái)做規(guī)劃。“城市是有生命發(fā)展規(guī)律的，正在變成一個(gè)智能生命體，而人工智能的出現(xiàn)可以輔助城市規(guī)劃。”

我們未來(lái)的城市將會(huì)是什么樣？當(dāng)空間規(guī)劃遇上人工智能又將產(chǎn)生怎樣的效應(yīng)？論壇上，來(lái)自中外的學(xué)者、工程師碰撞著思想的火花。

培育“城市樹(shù)”

為了了解城市發(fā)展的規(guī)律，同濟(jì)大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)做了 “城市樹(shù)”。

“我們大規(guī)模挖掘全世界城市的數(shù)據(jù)，從單個(gè)城市開(kāi)始，又挖掘到群落城市，如整個(gè)長(zhǎng)三角的這些城市。慢慢地，城市像一棵樹(shù)一樣在生長(zhǎng)，我們把它叫做‘城市樹(shù)’。”同濟(jì)大學(xué)教授曹布陽(yáng)介紹說(shuō)。

截至目前，同濟(jì)大學(xué)團(tuán)隊(duì)已繪制了13810個(gè)城市的“城市樹(shù)”。數(shù)據(jù)庫(kù)里有每個(gè)城市40年的衛(wèi)片，精度超越30×30米，速度超越智能識(shí)別。“每個(gè)城市的發(fā)展變化情況都在這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)里，這是一個(gè)巨大的數(shù)據(jù)庫(kù)。世界上很少有人可以跟我們PK。”曹布陽(yáng)驕傲地說(shuō)。

根據(jù)“城市樹(shù)”匯總的數(shù)據(jù)，同濟(jì)大學(xué)團(tuán)隊(duì)將城市分成7類(lèi)：萌芽型：城市剛剛從聚落形成；佝僂型：小規(guī)模城市，未展現(xiàn)擴(kuò)張跡象；發(fā)育型：城市保持穩(wěn)定增長(zhǎng)趨勢(shì)，增速逐漸放緩；膨脹型：城市處于急速擴(kuò)張狀態(tài)，增速急劇加快；成熟型：城市具有一定規(guī)模，且發(fā)展邊界保持相對(duì)穩(wěn)定；區(qū)域型：城市擴(kuò)展到區(qū)域城鎮(zhèn)群；衰退型：城市收縮。

而數(shù)據(jù)的匯總和分類(lèi)，靠的就是強(qiáng)大的人工智能。“AI在廣度、速度、深度、精度、強(qiáng)度方面，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越傳統(tǒng)的規(guī)劃，將帶領(lǐng)我們到達(dá)一個(gè)全新的境界。”德國(guó)國(guó)家工程院研究員Otthein Herzog說(shuō)。

“首先，AI帶來(lái)學(xué)習(xí)廣度的提升，人的學(xué)習(xí)能力有限，但人工智能可以快速地學(xué)習(xí)一千萬(wàn)個(gè)項(xiàng)目，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)個(gè)體；AI帶來(lái)學(xué)習(xí)速度的提升，規(guī)劃五年修編一次，但是現(xiàn)在人工智能可以每小時(shí)、每一刻對(duì)城市即時(shí)的運(yùn)行問(wèn)題進(jìn)行識(shí)別，即時(shí)判斷，即時(shí)反應(yīng)；AI還帶來(lái)學(xué)習(xí)深度的提升，我們能判斷未來(lái)五年的規(guī)劃就已經(jīng)很了不起了，但人工智能可以用長(zhǎng)久的數(shù)據(jù)積累，外推的時(shí)間也要長(zhǎng)得多；AI也帶來(lái)了學(xué)習(xí)精度的提升，過(guò)去做城市規(guī)劃精確到小區(qū)、房子，今天我們用的數(shù)據(jù)可以精確到每個(gè)人；AI帶來(lái)學(xué)習(xí)強(qiáng)度的提升，大規(guī)模的大數(shù)據(jù)可以用來(lái)感知城市，而人工智能可以認(rèn)知大量的規(guī)律，認(rèn)知城市。”吳志強(qiáng)說(shuō)。

為全球城市測(cè)“智商”

有了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)，下一步便是建立算法，推演城市發(fā)展規(guī)律。“近年來(lái)，我們嘗試用人工智能尋找城市發(fā)展的規(guī)律。這套用來(lái)尋找規(guī)律的系統(tǒng)，仿效‘AlphaGo’，我們將其稱(chēng)為‘CityGo’。”

“CityGo”以全球500座城市作為跟蹤對(duì)象，從居民智能素養(yǎng)、智能硬件設(shè)施、智能經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)、智能管理與服務(wù)等多個(gè)維度、不同時(shí)段、不同板塊收集數(shù)據(jù)，通過(guò)人工智能的深度學(xué)習(xí)功能，了解和學(xué)習(xí)城市發(fā)展的規(guī)律，測(cè)試它們的“智商”。

根據(jù)這些算法的推演，運(yùn)用人工智能的類(lèi)型學(xué)技術(shù)，同濟(jì)大學(xué)團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步構(gòu)建了城市功能的配置模型。

首先，將城市利益相關(guān)體分為政府、規(guī)劃師、投資商、市民四方，提取反映四方需求和決策特點(diǎn)的信息。其模型假設(shè)：政府決策短期整體目標(biāo)導(dǎo)向；規(guī)劃師注重長(zhǎng)期整體配置目標(biāo)導(dǎo)向；投資商決策短期個(gè)體市場(chǎng)目標(biāo)導(dǎo)向；市民決策長(zhǎng)期個(gè)體目標(biāo)導(dǎo)向。

其次，四方按照各自的目標(biāo)導(dǎo)向，對(duì)職業(yè)、居住、商業(yè)、醫(yī)療、教育、休閑這六元功能進(jìn)行各自的決策。由此構(gòu)成了四方六元的決策智能配置。

再次，配置過(guò)程中還需考慮從過(guò)去到未來(lái)的時(shí)間進(jìn)程，以及不同城市發(fā)展類(lèi)型和階段需求。復(fù)雜的計(jì)算和設(shè)計(jì)過(guò)程，都借助人工智能得以快速完成和及時(shí)模擬。

AI規(guī)劃未來(lái)城市空間

“最近我們做了一部分規(guī)劃，把各類(lèi)條件放進(jìn)去，讓AI自己快速跑。各種類(lèi)型的居住區(qū)、工業(yè)區(qū)、就業(yè)區(qū)、文化區(qū)、綠化區(qū)就出來(lái)了。”曹布陽(yáng)指著大屏幕說(shuō)：“這個(gè)是人工智能規(guī)劃出來(lái)的城市，人工智能作為輔助手段，可以按照城市生長(zhǎng)規(guī)律來(lái)規(guī)劃。”

同濟(jì)大學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了城市智能模擬平臺(tái)（CIM），進(jìn)行城市形態(tài)的智能設(shè)計(jì)，為城市規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支撐。如在北京副中心的設(shè)計(jì)中，應(yīng)用CIM支持系統(tǒng)，在覆蓋的155 平方公里內(nèi)，可快速讀取出任一區(qū)域內(nèi)的天氣、人口成分、人流匯聚規(guī)模和速度、建筑高度、建成材料，在生態(tài)學(xué)和精確理性的支撐下，進(jìn)行個(gè)體化的精準(zhǔn)計(jì)算，從而高效完成設(shè)施的最佳配置量和配置地點(diǎn)等的布局。

“我們可以做每一個(gè)城市的各種接口，包括能耗接口、建筑管理、運(yùn)行狀態(tài)和環(huán)境、相關(guān)的精密控制等等，這些全部可以在系統(tǒng)里看到，每個(gè)小時(shí)的時(shí)點(diǎn)也可以看到。我們可以很精確地進(jìn)行外延、外推。”曹布陽(yáng)說(shuō)。

人工智能這么強(qiáng)大，未來(lái)會(huì)不會(huì)取代人類(lèi)？吳志強(qiáng)認(rèn)為，這是多慮的。“下一代的人工智能，一定是人和機(jī)器共同的智能，這才是我們中國(guó)規(guī)劃要做的事情。只有城市被當(dāng)作一個(gè)生命體，城市規(guī)劃尊重城市自身的生命規(guī)律，我們才能找尋到它復(fù)雜生命的生態(tài)理性。而在這個(gè)過(guò)程中，隨著人工智能的不斷導(dǎo)入，人工智能自身的快速發(fā)展和提升，以及人工智能不斷被導(dǎo)入城市規(guī)律學(xué)習(xí)和城市規(guī)劃決策過(guò)程中，空間規(guī)劃將變得更加強(qiáng)大。”